高校講座 | 第2回 内容ベース推薦システム

下記教科書を基にした高校生向けの推薦システム講座の講義スライドです。
奥 健太：基礎から学ぶ推薦システム - 情報技術で嗜好を予測する -, コロナ社 (2022)

Transcript

1. 推薦システムの仕組み ～この商品を買った人は、こんな商品も買っています～ 高校講座 | 第2回 内容ベース推薦システム 奥 健太
2. シナリオ Aliceはとあるカレー屋を訪れました。このカレー屋では、辛さと甘さの異なる8種類のカレーを提供して います。Aliceは、これまでに5種類のカレーを試してきました。そのうち、下表のように3種類のカレーを 「好き」、2種類のカレーを「嫌い」と評価してきました。評価値が「？」となっているカレーについて は、Aliceはまだ試していません。Aliceにはどのカレーを推薦するのが良いでしょうか？ アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 評価値 1 5辛3甘 5 3 好き 2 4辛4甘 4 4 好き 3 3辛3甘 3 3 好き 4 2辛8甘 2 8 嫌い 5 4辛9甘 4 9 嫌い 6 3辛4甘 3 4 ? 7 1辛7甘 1 7 ? 8 8辛6甘 8 6 ? Aliceの評価履歴 2
3. ユーザ、アイテム、評価履歴 ユーザ： 推薦システムの利用者 アイテム：推薦システムにおいて扱う商品やコンテンツなど 評価値： ユーザのアイテムに対する好き嫌い 評価履歴： ユーザがこれまで利用してきた アイテムに対して与えた評価値の履歴 アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 評価値 1 5辛3甘 5 3 好き 2 4辛4甘 4 4 好き 3 3辛3甘 3 3 好き 4 2辛8甘 2 8 嫌い 5 4辛9甘 4 9 嫌い 6 3辛4甘 3 4 ? 7 1辛7甘 1 7 ? 8 8辛6甘 8 6 ? Aliceの評価履歴 3
4. 類似度に基づく推薦 4
5. アイテムを座標平面上に表してみよう アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 評価値 1 5辛3甘 5 3 好き 2 4辛4甘 4 4 好き 3 3辛3甘 3 3 好き 4 2辛8甘 2 8 嫌い 5 4辛9甘 4 9 嫌い 6 3辛4甘 3 4 ? 7 1辛7甘 1 7 ? 8 8辛6甘 8 6 ? 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 6 7 8 5
6. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 6 7 8 アイテムをベクトルで表すと便利 8辛6甘カレー 辛さ 甘さ *数学B -> 数学C：ベクトル ベクトル*： 数を縦または横に並べたもの 6
7. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 Aliceの好みの辛さ、甘さは？ 好みのアイテムのベクトルの平均 ユーザプロファイル ユーザの嗜好を表したもの 7
8. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 6 7 8 問題 | Aliceはどれが好き？ 8
9. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 6 7 8 ベクトルのなす角を考えよう コサイン類似度 ベクトルのなす角* *数学II：三角関数、*数学B -> 数学C：ベクトル 9
10. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 6 7 8 演習 | 他のコサイン類似度も計算してみよう 10
11. コサイン類似度が高いとどうなの？ コサイン類似度が1に近いほど、二つのベクトルが同じ方向を向いている 類似している 11
12. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 6 7 8 順位 アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 類似度 1位 8 8辛6甘 8 6 2位 6 3辛4甘 3 4 3位 7 1辛7甘 1 7 コサイン類似度でランキング Aliceには 8辛6甘カレーがおすすめ 12
13. k 近傍法 13
14. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 6 7 8 近傍のアイテムから好き嫌いを予測してみよう このあたりは好き？ このあたりは嫌い？ 14
15. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 7 近傍のアイテムはどれ？ 15
16. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 3 7 距離を考えよう 2点間の距離* *数学II：図形と方程式 16
17. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 7 演習 | 他の距離も計算してみよう 17
18. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 7 近傍 k 個のアイテムを見つけよう（k = 3） アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 距離 4 2辛8甘 2 8 5 4辛9甘 4 9 2 4辛4甘 4 4 3 3辛3甘 3 3 1 5辛3甘 5 3 18
19. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 7 近傍 k 個のアイテムで多数決 好き × 1 vs. 嫌い × 2 Aliceは1辛7甘カレーが嫌い 19
20. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 6 7 8 演習 | 他のアイテムの好き嫌いも予測してみよう 好き × 嫌い × 3辛4甘カレー 好き × 嫌い × 8辛6甘カレー 20
21. 10 5 0 10 5 甘 さ 辛さ 1 2 3 4 5 6 7 8 k 近傍法でランキング Aliceには 3辛4甘カレーがおすすめ 順位 アイテムID アイテム名 辛さ 甘さ 好き 嫌い 1位 6 3辛4甘 3 4 3 0 2位 8 8辛6甘 8 6 2 1 21